#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

typedef char DataType;

typedef struct Node
{
    DataType data;/*数据域*/
    struct Node *leftChild;/*左子树指针*/
    struct Node *rightChild;/*右子树指针*/
} BiTreeNode;/*结点的结构体定义*/
void return_create_tree(BiTreeNode * root_p, char * pre_order_seq, int * current_index_p, int num_elements) {

    // 如果current_index_p指向的值已经等于或者超过num_elements，那么程序返回（否则就会超出 pre_order_seq 提供的字符范围）
    if(*current_index_p < num_elements){
        // 把在 *current_index_p 位置上的字符 设置为 root_p 所指向的结点的数据
        root_p->data = pre_order_seq[*current_index_p];
//        printf(" 第%d个位置上的值为：%c\n",*current_index_p,pre_order_seq[*current_index_p]);
        // 更新 *current_index_p 使其指向下一个待扫描的字符
        //更新，就是指针往后移动一位。使其指向下一个元素
        *current_index_p += 1;
        // 判断是否要建立左子树
        // 如果 下一个带扫描的字符 为 #：
        //   那么不用新建左子节点（为什么？）而是让左子节点为NULL，并继续相应地更新 *current_index_p 使其指向下一个扫描的字符(从而消耗掉#字符)
        // 否则
        //   新建左子节点，并递归调用 本函数 _recur_create_tree
        if (pre_order_seq[*current_index_p] == '#'){
            root_p->leftChild = NULL;
            *current_index_p += 1;
        }else{
            root_p->leftChild = (BiTreeNode *)malloc(sizeof(BiTreeNode));
            return_create_tree(root_p->leftChild,pre_order_seq,current_index_p,num_elements);
        }
        // 判断是否要建立右子树
        // 如果 下一个带扫描的字符 为 #：
        //   那么不用新建右子节点（为什么？）而是让右子节点为NULL，并继续相应地更新 *current_index_p 使其指向下一个扫描的字符(从而消耗掉#字符)
        // 否则
        //   新建右子节点，并递归调用 本函数 _recur_create_tree
        if (pre_order_seq[*current_index_p] == '#'){
            root_p->rightChild = NULL;
            *current_index_p += 1;
        }else{
            root_p->rightChild = (BiTreeNode *)malloc(sizeof(BiTreeNode));
            return_create_tree(root_p->rightChild,pre_order_seq,current_index_p,num_elements);
        }
    }
}
// 根据带有显式空子节点的先序序列，构建二叉树，将其根节点的地址存入 *root_pp 中
// 初始传入的root_pp的值无任何意义（也即root_pp尚未被正确地初始化，因此需要你来初始化）
// pre_order_seq 指向的字符串类似 "ABC##DE#G##F###"，其中 # 表示显式的空子节点（空指针域），
// 这一类空子节点并不需要被创建对应的struct Node或者BiTreeNode
void create_tree(BiTreeNode ** root_pp, char * pre_order_seq, int num_elements){
    *root_pp = (BiTreeNode *) malloc(sizeof(BiTreeNode));
    //指针初始位置
    int current_index = 0;
    return_create_tree(*root_pp,pre_order_seq,&current_index,num_elements);
}

//使用visit(item)函数前序遍历二叉树t
void pre_order_traverse(BiTreeNode *t, void visit(DataType item)) {
    if (t != NULL) {
        visit(t->data);
        pre_order_traverse(t->leftChild, visit);
        pre_order_traverse(t->rightChild, visit);
    }
}
//使用visit(item)函数中序遍历二叉树t
void in_order_traverse(BiTreeNode *t, void visit(DataType item)){
    if (t != NULL) {
        in_order_traverse(t->leftChild, visit);
        visit(t->data);
        in_order_traverse(t->rightChild, visit);
    }
}

//使用void visit(DateType item)函数后序遍历二叉树t
void post_order_traverse(BiTreeNode *t, void visit(DataType item)){
    if (t != NULL) {
        post_order_traverse(t->leftChild, visit);
        post_order_traverse(t->rightChild, visit);
        visit(t->data);
    }
}

// 可以无需更改本函数的实现
void visit(DataType item)
{
    printf("%c ", item);
}

// 查找元素值x是否在二叉树中
// 如果找到，返回值为x的结点的指针，否则返回NULL
BiTreeNode * search(BiTreeNode *root, DataType x){
    BiTreeNode *find = NULL;
    if (root != NULL) {
        if (root->data == x) {
            find = root;
        } else { //root->data != x
            find = search(root->rightChild, x);  //从左右子树中查找，并返回给find
            if (find == NULL) { //如果为空，则是在相应的左右子树中没有找到
                find = search(root->leftChild, x);  //从左右子树中查找，并返回给find
            }
        }
    }
    return find;
}
// 递归地销毁由 *root 所指向根节点的树：释放该树涉及的所有动态分配的内存空间
void destroy(BiTreeNode **root){
    if ((*root) != NULL && (*root)->leftChild != NULL)
        destroy(&(*root)->leftChild);
    if ((*root) != NULL && (*root)->rightChild != NULL)
        destroy(&(*root)->rightChild);
    free(*root);
}

void main(void) {
    BiTreeNode *root, *p, *pp, *find;
    char *pre_order_seq = "ABC##DE#G##F###";
    create_tree(&root, pre_order_seq, 15);
    pre_order_traverse(root, visit); // 输出应该为 A B C D E G F
    printf("\n");
    in_order_traverse(root, visit); // 输出应该为 C B E G D F A
    printf("\n");
    post_order_traverse(root, visit); // 输出应该为 C G E F D B A

    char x = 'E';
    find = search(root, x);
    if (find != NULL)
        printf("\n数据元素%c在二叉树中 \n", x);
    else
        printf("\n数据元素%c不在二叉树中 \n", x);

    x = 'H';
    find = search(root, x);
    if (find != NULL)
        printf("\n数据元素%c在二叉树中 \n", x);
    else
        printf("\n数据元素%c不在二叉树中 \n", x);

    destroy(&root);
}